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COMMENT VALORISER LE CO2 ISSU D’UNE UNITÉ DE MÉTHANISATION ?

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Le contexte du défi

Énergie 100 % renouvelable, le biométhane produit par méthanisation permet de trouver une solution durable à la gestion des déchets organiques sur les territoires (déchets ménagers, agricoles…) tout en répondant à l’enjeu majeur de lutte contre le changement climatique. Injection de gaz vert dans les infrastructures existantes, réduction des émissions de GES, production d’engrais organiques grâce à la valorisation du digestat,… la production de biométhane s’inscrit pleinement dans une logique d’économie circulaire et accompagne la transition énergétique des territoires.

La filière biométhane française est en fort développement depuis la parution du cadre réglementaire permettant l’injection du biométhane dans les réseaux de gaz naturel fin 2011. La filière souhaite contribuer activement à l’atteinte des objectifs de la Loi relative à la Transition Energétique pour la Croissance Verte (LTECV) de 2015 (notamment 10% de gaz vert dans la consommation de gaz à l’horizon 2030) et la Stratégie Nationale Bas Carbone de 2015. L’Ile-de-France est ainsi une des régions les plus dynamiques de France quant au développement de la filière biométhane, avec 15 sites de méthanisation actifs en injection à fin 2019 et plus d’une centaine de projets accompagnés par les acteurs de la filière. Une cible de 5 TWh de gaz vert produit à partir de la méthanisation à l’horizon 2030 a été retenu dans la nouvelle stratégie régionale énergie-climat de l’Ile-de-France, adoptée en juillet 2018.

GRDF travaille par ailleurs activement à la réalisation d’un scénario 100% gaz vert à l’horizon 2050 pour la France.

Afin de maximiser le rendement du process de production de biométhane d’une unité de méthanisation, nous souhaitons travailler sur la valorisation du CO2 capté lors de l’épuration du biogaz : objet du défi proposé par GRDF pour l’édition 2020 de DRIM in Saclay.

Problème(s) à résoudre

Le défi consiste à proposer une solution innovante et rentable pour valoriser le CO2 d’un site de méthanisation agricole type en Ile-de-France :

  • Chiffres clé de l’unité de méthanisation :
    • Intrants : résidus agricoles
    • Traitement de 10 000 tonnes de matière organique, 
    • Injection de 140 Nm3/h de biométhane, 
    • Quantité de CO2 produite = 90 Nm3/h (épuration du CO2 avec une technologie membranaire)
    • Montant global des investissements de l’unité de méthanisation = 4 millions €, 
    • Tarif de rachat du biométhane = 100 €/MWh
  • Voies de valorisation possibles du CO2 : 
    • Process de Power-to-Gas / Méthanation
    • toute autre valorisation locale de ce CO2 : process, maraicher, etc.

La méthanisation est un processus de dégradation biologique de la matière organique par fermentation. Cette matière organique peut provenir de l’activité agricole, des ménages ou de l’industrie.

La méthanisation produit ainsi :

  • Un biogaz, composé majoritairement de méthane, principal composant du gaz naturel. Une fois épuré, il peut être injecté dans le réseau de gaz naturel : c’est le biométhane, destiné à des utilisations identiques au gaz naturel (chauffage, eau chaude, carburant).
  • Un digestat sous forme liquide ou solide, riche en fertilisant, qui peut être valorisé pour les activités agricoles.

Données d’entrées et matériel

Plusieurs études peuvent aider la bonne compréhension du défi proposé :

Site AFHYPAC présentant les projets sur l’hydrogène en France, dont des couplages méthanisation-power to gas : http://www.afhypac.org/documents/divers/AFHYPAC_H2regions_2017-06-09_web.pdf

Partenariats recherchés

Compétences recherchées :

  • Agronomie / Biologie
  • Thermodynamique / Procédés
  • Constructeurs de méthaniseurs
  • Exploitants de méthaniseurs
  • Constructeurs et équipementiers
  • Coopératives
  • Bureaux d’études
  • Industriels

Participer à ce défi

2020-02-06T12:25:49+01:00